压力容器制造中常见质量问题与处理策略

发表时间:2021/3/11   来源:《科学与技术》2020年30期   作者: 1.王之学 2.吕金美
[导读] 我国的航天、化工和军事等领域都应用了压力容器,其中化工领域是应用压力容器最为广泛的行业。
        1.王之学  2.吕金美
        1.杰瑞环保科技有限公司  山东烟台264006   2.烟台宏远氧业股份有限公司 山东烟台264006
        摘要:我国的航天、化工和军事等领域都应用了压力容器,其中化工领域是应用压力容器最为广泛的行业。压力容器在安全性和封闭性方面有着很大优势,在化工生产中起着重要作用。本文主要分析压力容器制造中常见质量问题与处理策略
        关键词:压力容器;质量问题;处理策略
        引言
        随着科学技术的发展,市场上出现了越来越多的压力容器,但是这些压力容器在质量方面有着很大差别,之所以出现这种情况主要原因就在于没有严格控制制造质量。压力容器制造中经常会出现一些质量问题,只有有效解决了这些质量问题,才能确保压力容器质量能够满足实际需要。
1、压力容器的概述
1.1压力容器的简述
        我国经济快速发展,各行各业在进行产品生产时,使用压力容器的概率呈现逐年增长的趋势。为了满足不同行业及不同消费者的需求,压力容器需要制造不同的类型。生产企业需根据需求方的要求对压力容器在结构和形式上进行改进。但为了让压力容器能始终朝着健康状态发展,同时保证多样性的发展方向,在进行制造和安装时,需严格按照规范性的标准进行各项操作,从而减少缺陷问题的存在,提高压力容器的使用价值。压力容器的制造过程难免受外界环境及内部因素的影响,例如高温、真空等。压力容器制造企业需严格控制外部因素对产品制造产生的消极影响,而对于已经出现的问题,需及时制定解决方案。
1.2压力容器的特点
        安全性能要求高,压力容器的制造过程,对需遵守的规范和标准必须具有强制性,而且对于不同阶段的压力容器规范标准须符合不同时期压力容器的使用要求,因此压力容器生产厂家需要保证规范和要求的时效性。压力容器的工作环境具有高温,高压,真空,腐蚀的特点,甚至部分产品的生产原料具有剧毒、易燃、易爆的特点,所以在进行产品生产的过程当中,压力容器的使用过程需将安全性放在首要地位。随着科学技术的不断发展,以及人们对产品的生产提出更高的要求,所以各种产品生产过程开始逐渐运用新技术新方法以及新工艺,这时压力容器生产的标准和规范也需更新换代,只有这样才能确保不同阶段的压力容器安全性。
2、压力容器制造中存在的质量问题
2.1材料选择方面存在问题
        和普通容器相比,压力容器应尽量采用高质量、高安全性材料,这样才能确保压力容器质量和安全性。但是,有些制造企业进行压力容器制造时,为了获得更高的经济效益,就会使用质量比较差的材料,或是使用比较薄的材料,还有的制造企业还会对材料品种进行改变,使用这些材料制造的容器自然不会有很高的安全性。
2.2制造过程出现变形现象
        很多压力容器制造过程中都会发生变形问题,变形现象的出现会大大降低压力容器质量,而且还可能导致制造过程出现安全隐患。通过对制造中发生变形现象的原因进行探索和总结发现,很多因素都可能导致发生变形问题,如,如果压力容器有着复杂的结构,而且部件有着很多焊缝,当应力比较集中时,容器经过焊接后就会出现变形,另外,强力对接受压元件时,也会经常出现变形问题。
2.3焊接过程不够规范
        焊接是制造压力容器的必须工序,也是不可缺少的重要环节。焊接工作工艺技术水平能够严重影响压力容器质量,如果焊接人员没有严格按照规范的焊接操作工序进行焊接,或是焊接时没有准确控制电流大小,都会导致焊接部位的安全隐患升高,承受强度的能力降低,这样就会在腐蚀性工作环境中受到腐蚀,在高压工作环境中发生质量问题,甚至会发生严重的安全事故。


2.4无损检测存在缺陷
        无损检测的主要目的就是为了对焊缝内部质量进行检测,制造企业通常会在符合标准要求和产品材质的基础上对检测方法进行合理选择。压力容器制造过程中比较常用的一种检测方法就是射线检测,但是这种检测方法存在很多突出问题,如,很多企业没有和曝光曲线相符的制作工艺,还有的企业没有和曝光曲线相符的射线底片,或是射线底片数量和曝光曲线条数不一致,也没有配置相应的阶梯试块。有些检测人员进行小径管双臂双影椭圆成像操作时,没有对射线机水平偏移距离进行计算,这样就会导致焊缝影像出现内圆缺少间距、影像没有分开、缺陷位置不能准确判断等问题。还有一些检测人员检测射线时,为了提高检测效率,就会在暗袋上固定搭接标记,从而导致局部检测过程出现遗漏未检必须检测焊缝的问题。如,焊接接头处于补强圈内件时就需要进行100%检测。
3、压力容器制造过程质量优化策略
3.1对技术流程进行规范,对变形程度进行减小
        对于压力容器经常出现的变形问题应从以下几个方面进行控制:首先,工作人员应严格按照程序进行操作,并实时监督作业中的各种情况,而且设计压力容器时,需要将生产中可能会发生的各种误差情况都考虑进去,如,热磨具需要对冷缩情况进行考虑,冷磨具则需要对热胀情况进行考虑,这样才能避免由于变形所导致的计算误差。很多时候加工压力容器都会遇到热加工程序,而热加工程序会造成巨大强制力的出现,当强制力和限度持平时就会出现内应力,从而导致压力容器出现变形和裂缝的概率增加。进行实际制造时一定要对产生的内应力采取有效方法进行消除,同时还要严格控制处理阶段的温度情况,为了对火焰温度进行隔绝,也为了更好的进行热处理,可以将挡火墙设置到炉壁火焰的喷嘴位置。如果压力容器没有足够的外壳厚度,为了稳定内部环境,就需要在符合实际加工情况的基础上采取相应措施加强内部厚度。
3.2压力试验质量控制
        压力试验是压力容器制造过程中的一个重大里程碑,是验证产品质量是否合格的重要手段,GB150.4—2011[5]和TSG21—2016[6]都对压力容器压力试验的介质、压力、保压时间、过程控制、压力试验合格要求进行了规定。目前,压力容器检验运用最为广泛的是以水为介质的压力试验,称为水压试验。水压试验要严格控制各个环节,做好试压前的准备工作,注意升压和保压的各个步骤、压力试验顺序等事项,它的准确性直接影响了压力容器的安全性和可靠性,关系到压力容器后期使用的安全隐患。
3.3选择标准化的制造材料
        选择好的材料就已经完成压力容器制造的一半工作,在进行材料选取的过程当中,严格按照国家对压力容器制造的相关标准要求进行材料的选取采购,并且根据不同行业以及不同的需求,甚至是压力容器使用的主要方向选择合适的材料。如果在进行材料采购时,遇到很难购买或难以获取的材料,在无法避免的情况下必须购买其他材料进行代替,那也必须按照材料进行筛选和分析后,保证材料的良好性能。不管是原始材料还是替代材料,在进行购买之前,都必须对其性能进行严格筛选和把控。而压力容器的制造过程则应按照材料的特性以及特征和具体应用情况,选择不同的工艺从而减少缺陷。在面对压力容器存在的各种问题时,只要认真进行研究并解决,以及落实在实际应用中,就可有效提高压力容器的质量和安全保障,从而推动我国工业化的快速发展。
结束语
        压力容器制造过程存在很多质量问题,这些质量问题的存在严重影响了压力容器质量和工业安全生产,基于此,就需要对制造过程中的质量问题进行深入挖掘和总结分析,并制定处理质量问题的对策,通过对原材料质量进行严格把关、对技术流程进行规范,对变形程度进行减小、重视焊接工序以及控制无损检测等来实现进一步提高压力容器制造质量的目的。
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